Jak technicky vzniká 400V?

[Martin Janovský]

 pánové, snad se dobře vyjádřím. Jsou mi jasné vztahy a závislost mezi 400 a 230V, sinusovky, maximálni hodnota efektivní hodnota atd.
Co jsem se ale zatím nedopátral je, jak vzniká 230 resp 400V technicky v elektrárně?
Čím je způsobeno, že z generátoru leze 230 (400V) a ne třeba 450V, na čem závisí daná hodnota? (jiná je u nás, jiná v Americe atd...). Jinými slovy jak vzniká ten daný potenciál, jinými slovy jak se ladí aby byl těch 400/230V?
Mám představu, že to je velikostí generátoru, síle magnetu a počtem závitů cívky... Mýlím se nebo je to tak?

[Jiří_Hrubý]

Trochu vám z toho vypadla transformace.
Třeba JETE. Z generátoru leze 24kV, transformuje se na 400kV, přenese se do rozvodny, pak na rozvodně na 110 (220)kV, v další rozvodně na 22 (35)kV a nakonec na těch 0,4kV v trafačce někde ve vsi.
Asi nejsnáz to pochopíte tady https://www.svetenergie.cz/cz/stahuj-zdarma/aplikace/3d-energetika/distribucni-soustava-3d

[Lukáš Rotrekl]

Je to pěkný, ale k výrobě, na což se ptá tazatel tam teda nic nevidím.

Jak se to pohnulo za 20 let nevím, ale co nás učili ve škole, tak pro výrobu se používají hlavně synchronní generátory, tj. otáčky podle přepočtené podle počtu pólů odpovídají síťové frekvenci.
Synchronní stroj v generátorovém režimu vyrábí elektřinu s frekvencí podle otáček. Tím, že jich jede spoustu paraelně, se drží frekvence 50Hz, stroj musí v tomto případě jakoby táhnout síť, tzn. že musí být trošku pootočen dopředu proti síťovému napětí, (když bude pozadu, bude z něj motor). Toto se reguluje výkonem na hřídeli - např. naklápěním lopatek hnací turbíny nebo průtokem na ni),  velikost napětí na výstupu se reguluje buzením, tj. stejnosměrným proudem, kterým se dělá magnetismus stroje.

Někdo z kolegů mě určitě dopřesní, zkusil jsem to napsat nějak lidsky a naposledy jsem se s tím potkal na škole, už to bude přes 20 let, od té doby mě generátory a obecně stroje docela míjí. Zkuste pohledat nějaká SŠ nebo VŠ skripta na stroje.

[dfasf]

Trochu vám z toho vypadla transformace.
Třeba JETE. Z generátoru leze 24kV, transformuje se na 400kV, ...

Jen malé upřesnění, když zmiňujete ETE. Temelín do Kočína posílá 420kV. 

[Petr Liskar]

pánové, snad se dobře vyjádřím. Jsou mi jasné vztahy a závislost mezi 400 a 230V, sinusovky, maximálni hodnota efektivní hodnota atd.
Co jsem se ale zatím nedopátral je, jak vzniká 230 resp 400V technicky v elektrárně?
Čím je způsobeno, že z generátoru leze 230 (400V) a ne třeba 450V, na čem závisí daná hodnota? (jiná je u nás, jiná v Americe atd...). Jinými slovy jak vzniká ten daný potenciál, jinými slovy jak se ladí aby byl těch 400/230V?
Mám představu, že to je velikostí generátoru, síle magnetu a počtem závitů cívky... Mýlím se nebo je to tak?

Představa o "síle magnetu" je správná. Ten magnet ale není trvalý, je tvořen cívkou, do které je pouštěn proud. Regulací tohoto proudu se ladí požadovaná výstupní hodnota.

[Václav Třetí]

Jen malé upřesnění, když zmiňujete ETE. Temelín do Kočína posílá 420kV. 

400kV je jmenovité napětí, ani na úrovni vvn nebo zvn se nevyhneme nějaké toleranci

[Václav Třetí]

Co jsem se ale zatím nedopátral je, jak vzniká 230 resp 400V technicky v elektrárně?

S vyjímkou malých elektráren (fotovoltaickýc h, vodních, větrných) nevzniká 230/400V, v tepelných, vodních a jaderných bývají osazeny generátory na napětí vyšší : 6kV, 10kV, ... a dále se transformuje, jak psáno výše


Čím je způsobeno, že z generátoru leze 230 (400V) a ne třeba 450V, na čem závisí daná hodnota? Jinými slovy jak vzniká ten daný potenciál, jinými slovy jak se ladí aby byl těch 400/230V?

Napětí 230/400V je dohodnuté jako normalizované, zhruba do r. 2003 používala kontinentální Evropa 220/380V a Velká Britanie 240/415V. Po roce 2003 došlo k dohodě na kompromisní hodnotě 230/400V. V různých oblastech světa jsou napětí různá a v USA ,  Kanadě a v Japonsku a dále v části jižní Ameriky se používá 120V a i jiný kmitočet -  60Hz.

 Jak již napsali kolegové, to je dáno transformací, tedy převodními poměry transformátorů . Každý běžný distribuční (obecní) transformátor umožňuje pomocí odboček upravit výstupní napětí tak, aby vyhovovalo požadavkům jmenovitého napětí sítě. I v rozvodech vn 22kV (popř.35kV) je třeba uvažovat úbytky, které jsou dané ohmickým odporem vedení a jeho délkou a k vyrovnání rozdílů se použijí odbočky a upraví se tak transformační poměr na požadované parametry v místě připojení.

Mám představu, že to je velikostí generátoru, síle magnetu a počtem závitů cívky... Mýlím se nebo je to tak?

Velikost generátoru na to vliv nemá, ta určuje možný odebíraný výkon. Výstupní napětí je dané u střídavých strojů vnitřní konstrukcí a zpětnovazebí regulací v obvodu buzení. Je to něco podobného jako regulace nabíjení u automobilního alternátoru nebo i u starších vozů dynama. Dříve bylo v obvodu nabíjení zařízení nazývané regulátor (nesprávně dobíjecí relé),  které bylo umístěné samostaně, nyní je elektronický regulační obvod umístěn přímo v alternátoru auta. Protože generátory (také alternátory) v elektrárně musí dodržovat poměrně přesně kmitočet (ve většině světa 50,0Hz),  aby mohly být spojeny do paralelního provozu v jednotné síti, nelze měnit jejich otáčky, ty jsou ovšem optimalizovány podle způsobu pohonu, jinak vypadá konstrukce alternátoru pro vodní elektrárnu na velkých přehradách s Kaplanovou turbinou a jiná konstrukce je pro pohon parní turbinou.  

Pro zjednodušení jsem použil barevné odlišení komentářů v citaci. To je tak, když má někdo mnoho otázek najednou!

[Velký Bobeš]

Co jsem se ale zatím nedopátral je, jak vzniká 230 resp 400V technicky v elektrárně?

Pro upřesnění:
230/400 V je jmenovité napětí sítě.
Jmenovité napětí zdrojů /dle ČSN/ (generátor, transformátor) v hladině nn je 242/420 V, v hladině vn 6,3 kV.

[Rozvodak]

pánové, snad se dobře vyjádřím. Jsou mi jasné vztahy a závislost mezi 400 a 230V, sinusovky, maximálni hodnota efektivní hodnota atd.
Co jsem se ale zatím nedopátral je, jak vzniká 230 resp 400V technicky v elektrárně?
Čím je způsobeno, že z generátoru leze 230 (400V) a ne třeba 450V, na čem závisí daná hodnota? (jiná je u nás, jiná v Americe atd...). Jinými slovy jak vzniká ten daný potenciál, jinými slovy jak se ladí aby byl těch 400/230V?
Mám představu, že to je velikostí generátoru, síle magnetu a počtem závitů cívky... Mýlím se nebo je to tak?

230V je efektivní hodnota fázového napětí, tj. napětí mezi L a PEN/N.

400V je efektivní hodnota sdruženého napětí, tj. napětí mezi L1 a L2 nebo L2 a L3.

Je to dáno tím, že se u nás používá třífázový rozvod s přizemněným uzlem transformátoru, kde je vyveden vodič PEN. Takovou síť nazýváme TNC, ta vzniká za transformátore m na straně nízkého napětí.

[Velký Bobeš]

400V je efektivní hodnota sdruženého napětí, tj. napětí mezi L1 a L2 nebo L2 a L3.

A kolik je mezi L1 a L3? 

[Lukáš Rotrekl]

Představa o "síle magnetu" je správná. Ten magnet ale není trvalý, je tvořen cívkou, do které je pouštěn proud. Regulací tohoto proudu se ladí požadovaná výstupní hodnota.

No vida, hledal jsem jak to napsat lidsky, asi se mě to úplně moc nepovedlo, toto je lepší.

[Rozvodak]

A kolik je mezi L1 a L3? 

Tam se jedná o stejný případ, samozřejmě 

[Jiří Schwarz]

Když si vezmete papír, úhloměr, namalujete si ze středu papíru čáru směrem "nahoru" a další 2 po 120 stupních (asi jako kdyby jedna směřovala tam, kde je na hodinách 12, další na 4 hodiny a další tam, kde je na hodinách 8 hodin.
A když to budou úsečky dlouhé 230mm, mezi jejich konci bude přibližně 400mm

[Jan Kelbich]

A když to budou úsečky dlouhé 230mm, ...

Raději 231 mm. Aby mu to vyšlo.

[Václav Třetí]

Raději 231 mm. Aby mu to vyšlo.

Obávám se, že to málokdo bude běžnými pomůckami schopen narýsovat tak přesně, aby 1mm ovlivnil výsledek. Daleko větší chyba vznikne nepřesným rozdělením kruhu po 120°

230mm > 398,37
231mm > 400,1

Rozdíl 1,73 mm

[Jan Franěk]

No to už zavání hnidopišstvím.

Pokud bude chtít přesnější výsledek, změří vzdálenosti vrcholů u všech vrcholů rozdělujících kruh a pak to vydělí. Tím výsledek zprůměruje a zpřesní.

ALe ve finále je to úpně jedno. Je to pouze orientační a vizuální pomůcka pro lepší pochopení. Netřeba se o tom dohadovat několik dní. Nebo máte všichni tolik času, že se budete dohadovat nad 10V ,   nebo jedním milimetrem? Tazatel byl s odpoveďmi spokojen, tak netřeba se mezi sebou  předhánět, kdo je větší elektrikář  

[Václav Třetí]

 Já jsem chtěl jen upozornit, že to grafické řešení v sobě skrývá určitá úskalí. Já jsem ještě na základní škole měl Deskriptivní geometrii a na střední Technické kreslení. Výkresy musely být přesné, neušmudlané a celkově vzhledné. Takže pamatuji jakou to dalo práci. Na střední jsme kreslili tuší pomocí per s nálevkou v násadce a vyučující kontroloval i tloušťku čar. Když jsme chtěli uspět, tak jsme některý výkres dělali i několikrát. Později už byla pera Rotring, jejichž použití zrychlovalo a zkvalitňovalo práci.

[Jan Alin]

Na střední jsme kreslili tuší pomocí per s nálevkou v násadce a vyučující kontroloval i tloušťku čar.

S tuší mě to nikdy nešlo ale kouzlo těchto per jsem objevil v okamžiku, kdy bylo třeba nakreslit a vyleptat první plošný spoj. Tam mě to začalo teprv bavit a o některých přístrojích vím, že fungují dodnes.